CN101801494A - 用于水分散体中的纤维的改进的过滤篮 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于水分散体中的纤维的过滤篮(1、100)，包括：多个成型杆(2、3、103)，该多个成型杆并排设置以限定具有内部侧向表面的管状结构，该内部侧向表面设有限定过滤表面的多个纵向槽(F)；彼此同轴且彼此隔开的两个或更多个环形元件(8)，所述环形元件(8)通过干涉的方式耦联在成型杆(2、3、103)的外部。所述成型杆(2、3、103)包括：多个主杆(2)，每一个主杆(2)都设有成形边缘(4)，成形边缘(4)的横截面呈非规则四边形构型并且具有面向篮(1、100)的内部的长边(4a)；多个副杆(3、103)，每一个副杆(3、103)都设有成形边缘(5)，该成形边缘(5)的横截面成曲线形并且具有面向篮内部的外凸部分。
Description
技术领域
本发明涉及一种改进的过滤篮，其适合安装在用于过滤水分散体中的纤维的系统中。
背景技术
众所周知，在造纸工业中，含有主要来自于回收纸张的纤维素纤维的水分散体在用于生产工艺前必须被适当地过滤，以去除包含在其中的所有杂质。
过滤通过已知的过滤器完成，所述过滤器基本上包括由不锈钢制成的且由多个金属杆组成的固定的过滤篮，所述金属杆主要沿纵向方向形成，并且并排地定位以限定管状结构。
杆设有成形边缘，所述成形边缘基本上呈非规则四边形的构型，以在篮的内部侧向表面上限定多个经适当设定尺寸的纵向槽的方式在周向上相互隔开，所述纵向槽的宽度为毫米的分数的数量级。
因此篮的内部侧向表面变成为过滤表面。
在杆的外部具有同轴地彼此隔开的环形元件，所述环形元件保持所述杆并且维持篮的管状形状不改变。
在篮的内部具有转子，所述转子使分散体运动，使得分散体在通过定尺寸的槽时，分离存在于其中的杂质。
然而，具有上述特征并且属于现有技术的过滤篮具有某些公认的缺陷。
第一个公认的缺陷在于，它们的过滤作用不能够超过一定的最大值。
事实上已知的是，参考图1，因为转子在其旋转期间使分散体运动并且在槽F的高度处产生旋涡V，所以发生过滤。
这样的旋涡V的形成，与通过在槽F的高度位置处的杆的轮廓所限定的通道C的汇合/偏斜的轮廓相结合，产生由已知的文丘里效应(Venturi effect)所引起的过滤作用。
此外已发现，为了获得最佳的旋涡的形成，杆的成形边缘的尺寸不必须低于一定的预先设定的值，因此它们以基本上标准的尺寸实现。
因此对于在侧向表面的每单位长度上在篮中具有的槽的最大密度存在限制，并且这表现为对已知类型的篮的过滤能力的限制。
另一个限制表现为如下事实：即，所有槽F具有如图1中所示的相同的入口角γ，并且这意味着它们的过滤能力不会根据待过滤的纤维的不同的长度而存在差异。
本发明旨在克服上述缺陷。
发明内容
特别的是，本发明第一目的是，制造一种用于过滤水分散体中的纤维的过滤篮，所述过滤篮与具有相同尺寸的已知类型的过滤篮相比特征在于具有较密的过滤槽。
本发明的另一个目的是，制造一种篮，所述篮与已知类型的过滤篮相比具有不同的过滤能力，以获得对于待接受和待拒绝的纤维的更好的选择。
上述目的已通过特征与主权利要求的内容一致的过滤篮的构造得以实现。
在从属权利要求中表述了本发明的篮的其它特征。
有利的是，作为本发明的主题的篮相比具有相同尺寸的已知类型的篮保证了更高的效率和更好的过滤质量。
附图说明
在本发明的作为示例在附图中没有限制地示出的优选的实施方式的表述中，将更详细地突出上述目的和优点，其中：
图1示出根据现有技术构造的过滤篮的局部示意性剖面，其正交于篮的纵向轴线；
图2示出作为本发明的主题的过滤篮的轴测图；
图3示出图1中所示的过滤篮的局部示意性剖面，其正交于篮的纵向轴线；
图4示出图3的剖面的放大图；
图5示出作为本发明的主题的过滤篮的另一个局部的示意性的剖面，其正交于篮的纵向轴线；
图6示出本发明的篮的放大的细节的轴测图；
图7示出图6中所示的部分的一些被分解的元件；
图8示出本发明的过滤篮的结构变形方案的局部示意图，其正交于篮的纵向轴线；
图9示出本发明的在图3和8中所示的过滤篮的两个结构变形方案的局部示意图，其与根据如图1中所示的现有技术构造的过滤篮的局部示意性剖面相比较，所有剖面都正交于篮的纵向轴线。
具体实施方式
作为本发明的主题的过滤篮在图2中以轴侧图示出，其中所述过滤篮总体上用1表示。
该过滤篮应用在用于过滤水分散体中的纤维的机器中，并且同样如图3的局部剖视图中所示，该过滤篮包括主要沿纵向方向形成的多个成型杆2、3，所述成型杆一个挨着一个地并排设置，以便为这样的篮1限定具有基本上为圆形的横截面的管状结构，该管状结构限定纵向轴线X。
同样参考图4至7，每个成型杆2、3都包括面向篮的内部的成形边缘4、5和棱柱形的本体6、7。
当成型杆2、3一个挨着一个地并排设置，使得各自的棱柱形的本体6、7彼此接触时，相应的成形边缘4、5以限定多个纵向槽F的方式彼此隔开，所述纵向槽使篮1的内部侧向表面转换为过滤表面。
依据由篮限定的纵向轴线X彼此同轴且彼此隔开的多个环形元件8以保持篮1的管状几何构型不改变的方式通过干涉的方式耦联至成型杆2、3的外部。
有利的是要注意到，根据篮的长度，在图1中所示的情况下为四个的环形元件8可以任意的数目存在。
根据本发明，成型杆2、3包括：多个主杆2，每个主杆2设有成形边缘4，所述成形边缘4的横截面呈非规则四边形的构型并且具有面向篮的内部的长边4a；多个副杆3，每个副杆设有成形边缘5，所述成形边缘5的横截面呈曲线形并且具有面向所述篮内部的外凸的边。
如在图3至5中所示，每个副杆3的成形边缘5的曲线形的形状都为圆弧5a。
也能够注意到，每个主杆2都包括在两个副杆3之间，并且在每对主杆2之间都具有副杆3。
因此，成型杆基本上根据限定过滤篮的侧向表面的圆周以连续的序列设置成使得每个主杆2后面都跟随副杆3。
特别的是，在图4和5中所示的过滤篮的横截面中，能够注意到，方向D1和与其共面的方向D2形成不同于直角的角α1、α2，所述方向D1由组成每个主杆2的非规则四边形的边缘4的长边4a的线段限定，所述方向D2由将篮的纵向轴线X与长边4a的任一点P相连的线段限定。
此外，可确定与主杆2的成形边缘4相切的第一圆周C1和与杆3的成形边缘5相切的第二圆周C2，两个圆周都具有位于纵向轴线X上的圆心，其中第二圆周C2的半径R2大于第一圆周C1的半径R1。
这样，在篮1中限定了多个凹部9，所述凹部地包括在彼此相邻的每对主杆2的成形边缘4的侧面与圆周C1和C2之间。
在图4和5中用虚线表示的每个凹部9基本上具有带有两个直角的非规则四边形的构型，在所述非规则四边形中，相邻于短边9a的钝角β1和直角β2各自设置在相应的槽F的高度位置处。
在样品上进行的试验表明，在图4和5中用虚线表示的每个凹部9中产生旋涡V，所述旋涡影响在副杆3与和其相邻的主杆2之间限定的两个槽F。
每个副杆的成形边缘5的轮廓5a具有圆弧的形状，并且大约设置在非规则四边形的凹部9的短边9a的高度上，因此允许主杆2彼此接近地移动。
此外，副杆3的厚度能够减小至与机械阻力条件相适应的最小值，因此获得彼此非常接近且受单独的旋涡V影响的两个槽。
这样，与现有技术相比，本发明也达到增加每单位表面的槽F的数目的目的，因此增加篮的过滤能力，即使在过滤篮具有与现有技术的过滤篮相同的尺寸的情况下也如此。
已构造的样品已可证实，如在图9中所示，在相同的周向单位长度L中，如果根据现有技术构造篮，则具有17个槽F，而如果根据在图3至5中所示的实施方式构造篮，则具有21个槽F。
还能够注意到，在每个凹部9中形成角β1和β2，用于各个槽F中的流体的入口，所述角彼此不同，使得可以区分在两个分开的槽中的流体的过滤，而不是如同在使用根据图1中所示的现有技术构造的篮的情况下，在单独的槽中的流体的过滤。
如还能够在图4、6和7中所注意到，每个成型杆2、3都包括中间部分10、11，所述中间部分10、11分别将棱柱形的本体6、7与成形边缘4、5连接，并且分别具有厚度S1、S2，所述厚度S1、S2小于相应的棱柱形的本体6、7的厚度A1、A2，并且小于或等于相应的成形边缘4、5的厚度B1、B2。
这样，在每对成型杆2、3之间限定输送通道12，所述输送通道由中间部分10、11限界，并且朝着篮的内部偏斜且与相应的槽F连通。
特别的是，每个中间部分10、11都由彼此平行的侧向壁10a、11a限界，并且每个副杆3的中间部分11的厚度Sa等于限定成形边缘5的圆弧5a的直径。
成型杆2、3的棱柱形的本体6、7存在凹陷部6a、7a和凸起部6b、7b，如图5中所示，所述凹陷部和凸起部能够相互匹配，并且用于在将环形元件耦联在成型杆的外部之后使成型杆持久地相互约束。
本发明的在图2中用100表示的过滤篮的结构变形方案具有图8中所示的横截面，其中可注意到，在每对主杆2之间具有两个副杆103，每个所述副杆都具有由朝着篮的内部偏斜的侧向壁111a所限界的中间部分111。
这样，在每对主杆2之间限定三个槽F，所述三个槽全部受到在彼此相邻的主杆2之间产生的单独的旋涡V的影响。
并且在这种情况下，能够以进一步增加篮的每周向单位长度的过滤槽F的数目的方式，将副杆103的厚度减小至与保证必需的机械阻力的可能性相适应的非常低的值。
实验测试显示，如图9中所示，可进一步增加槽F的数目直到在相同的周向单位长度L上达到23个槽为止。
此外，在每对主杆2之间所包括的三个槽F存在三个不同的流体入口角β1、β2和β3。
因此，该结构变形方案也达到在具有三个不同的入口角的三个不同的槽上进一步区分纤维的过滤的目的。
将根据任一个所述变形方案实现的过滤篮构造成使得成型杆2、3、103沿着篮的纵向轴线X具有不同的横截面。
例如，在图6和7中可注意到，每个主杆2沿着纵向方向X具有恒定的横截面，并且在两侧各设置一副杆3、103，因为棱柱形的本体7、107具有C型挖空区域3a、103a，所以副杆3、103的横截面沿着相同的纵向方向X变化，所述挖空区域在图6中可见并且面向篮的外部。
该特殊的实施方式能够在每对主杆2中具有单独的副杆3的情况下以及所述副杆103为两个的情况下实现。
这样，在篮的内部限定排泄腔13、113，由此在被过滤的流体的过滤质量和流率方面改善纤维悬浮液的过滤。
事实上，排泄腔的存在允许每个槽F受到限制，并且对于整个篮而言保持经由过滤表面过滤的溶液的令人满意的流率。
在这样的位置上获得杆的挖空区域3a、103a：即，使得当环形元件8设置成从外部围绕杆2、3、103时，排泄腔13、113包括在环形元件8之间。
如上所述，因此能够理解的是，作为本发明的主题的篮在所述两个实施方式中实现预期的目的并且提供所述优点。
尤其已注意到，与根据现有技术实现的篮相比，成形杆的成形边缘的设置和特殊的构型使得增加每周向单位长度的槽F的数目成为可能。
本发明还确保了所述不同的槽具有不同的入口角的优点，以获得溶液的纤维的不同的及选择性的过滤。
此外，在副杆中形成挖空区域使得维持良好的流率值成为可能，即使在通过使杆变薄直至达到与它们的机械阻力相适应的最小的限度为止的方式来尽可能地减小槽的宽度的情况下也如此。
在作为本发明的主题的篮的构造过程中可以进行既没有在此说明也没有在图中示出的改变。
但是应理解的是，如果这些改变落入下列权利要求的范围内，则它们全部都必须被视为受到本专利的保护。
在任意权利要求中所提及的技术特征跟随有参考标记的情况下，那些参考标记仅用于增加权利要求的可理解性，因此这样的参考标记对由这种参考标记通过示例的方式所标记的每个元件的解释不具有任何限制作用。
Claims (17)
1.一种用于水分散体中的纤维的过滤篮(1、100)，包括：
-多个成型杆(2、3、103)，所述多个成型杆(2、3、103)沿大体纵向方向形成，并且彼此平行且并排地设置以限定管状结构，所述管状结构具有基本圆形的横截面，且带有内部侧向表面的，该内部侧向表面设有限定过滤表面的多个纵向的槽(F)；
-两个或更多个环形元件(8)，所述两个或更多个环形元件(8)依据由所述管状结构限定的纵向轴线(X)彼此同轴并且彼此隔开，所述两个或更多个环形元件(8)通过干涉的方式耦联在所述成型杆(2、3、103)的外部；
所述过滤蓝的特征在于，所述成型杆(2、3、103)包括：多个主杆(2)，每一个所述主杆(2)都设有成形边缘(4)，所述成形边缘(4)的横截面呈非规则四边形的构型并且具有面向所述篮(1、100)的内部的长边(4a)；以及多个副杆(3、103)，每一个所述副杆(3、103)都设有成形边缘(5)，所述成形边缘(5)的横截面是曲线形的，具有面向所述篮的内部的外凸部分。
2.如权利要求1所述的过滤篮(1、100)，其特征在于，每一个所述主杆(2)都放在两个所述副杆(3、103)之间。
3.如权利要求1所述的过滤篮(1、100)，其特征在于，在每对所述主杆(2)之间具有一个所述副杆(3、103)。
4.如权利要求1所述的过滤篮(1、100)，其特征在于，在每对所述主杆(2)之间具有两个所述副杆(3、103)。
5.如任一前述权利要求所述的过滤篮(1、100)，其特征在于，由组成每一个所述主杆(2)的所述长边(4a)的线段所限定的方向(D1)与由将所述纵向轴线(X)与所述长边(4a)的任意点(P)相连的线段所限定的、与所述方向(D1)共面的方向(D2)形成非直角的角(α1、α2)。
6.如任一前述权利要求所述的过滤篮(1、100)，其特征在于，在所述过滤篮(1、100)的横截面内能够确定：
-与每一个所述主杆(2)的所述成形边缘(4)相切的第一圆周(C1)，
-与每一个所述副杆(3、103)的所述成形边缘(5)相切的第二圆周(C2)，
所述第二圆周(C2)的半径(R2)大于所述第一圆周(C1)的半径(R1)。
7.如任一前述权利要求所述的过滤篮(1、100)，其特征在于，每一个所述副杆(3、103)的所述成形边缘(5)的所述曲线形的形状都是圆弧(5a)。
8.如任一前述权利要求所述的过滤篮(1、100)，其特征在于，每一个所述成型杆(2、3、103)都包括棱柱形的本体(6、7、107)，所述成型杆(2、3、103)在各自的所述棱柱形的本体(6、7、107)的高度位置处设置成彼此抵靠，以在所述成形边缘(4、5)之间限定所述槽(F)。
9.如权利要求8所述的过滤篮(1、100)，其特征在于，每一个所述成型杆(2、3、103)都包括中间部分(10、11、111)，所述中间部分(10、11、111)将所述棱柱形的本体(6、7、107)与所述成形边缘(4、5)连接，并且所述中间部分(10、11、111)的厚度(S1、S2)小于所述棱柱形的本体(6、7、107)的厚度(A1、A2)，并且小于或等于所述成形边缘(4、5)的厚度(B1、B2)。
10.如权利要求9所述的过滤篮(1、100)，其特征在于，在每对所述成型杆(2、3、103)之间限定输送通道(12)，所述输送通道(12)朝着所述篮(1、100)的内部偏斜，并且由所述中间部分(10、11、111)限界且与相应的槽(F)连通。
11.如权利要求9或10中任一项所述的过滤篮(1、100)，其特征在于，每一个所述成型杆(2、3、103)的所述中间部分(10、11、111)都由平行的侧向壁(10a、11a)限界。
12.如权利要求9或10中任一项所述的过滤篮(1、100)，其特征在于，所述副杆(103)的所述中间部分(111)由朝着所述篮(1、100)的内部偏斜的侧向壁(111a)限界。
13.如权利要求8至12中任一项所述的过滤篮(1、100)，其特征在于，所述成型杆(2、3、103)的所述棱柱形的本体(6、7、107)具有凹陷部(6a、7a)和凸起部(6b、7b)，所述凹陷部(6a、7a)和凸起部(6b、7b)能够匹配以在耦联所述环形元件(8)之后持久地约束所述成型杆(2、3、103)。
14.如权利要求8至13中任一项所述的过滤篮(1、100)，其特征在于，每一个所述副杆(3、103)的所述成形边缘(5)的所述厚度(B2)都小于每一个所述主杆(2)的所述成形边缘(4)的厚度(B1)。
15.如前述权利要求6至14中任一项所述的过滤篮(1、100)，其特征在于，在每对所述主杆(2)的成形边缘(4)与至少一个所述副杆(3、103)的成形边缘(5)之间具有基本上呈非规则四边形的构型的凹部(9)，所述非规则四边形是通过由彼此相邻的每对所述主杆(2)的所述成形边缘(4)的侧面和所述圆周(C1、C2)限定的方向的交集来限界的。
16.如权利要求15所述的过滤篮(1、100)，其特征在于，所述凹部(9)基本上具有带有两个直角的非规则四边形的构型，其中，与短边(9a)相邻的钝角(β1)和直角(β2)设置于其中一个所述槽(F)的高度位置处。
17.如任一前述权利要求所述的过滤篮(1、100)，其特征在于，每一个所述主杆(2)都沿着平行于所述纵向方向(X)的方向具有恒定的横截面并在两侧各设置一个所述副杆(3、103)，在所述副杆(3、103)中，由于C型挖空区域(3a、103a)的存在，所述棱柱形的本体(7、107)的横截面沿着平行于所述纵向方向(X)的所述方向变化。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20100811 |